液压启闭机设计及有限元分析共33页

题目液压启闭机设计姓名余楠学号授课教师龚国芳魏建华专业机械电子专业(混合班)1.（1（2）本机操作闸门至上、下极限位置或设定的任一开度位置时，液压泵电动机应自动切断电源，特别是当闸门到达下极限位置时，应确保安全运行。

（3）闸门在全开或设定的任一局部开启位置时，启闭机的液压系统中的保压锁锭回路能可靠地将闸门固定在上极限或设定的位置处。

（4）闸门自全开位置或局部开启预置位置下滑150mm时，或双缸同步偏差超过20mm时，液压泵电动机自动投入运行，将闸门提升恢复原位。

若继续下滑至160mm，液压泵电动机尚未投入运行时，应自动接通另一组液压泵电动机，将闸门提升恢复原位；若继续下沉至200mm时，在集控室及现场均应有声光报警信号。

2.液压系统原理图该设计原理图由Eplan-fluent软件设计，如下图所示。

根据该图可以看出，本液压设计原理图可分为八部分，分别为，动力模块，总控模块，分流机构，阀门A启闭机构，阀门A锁紧机构，阀门B启闭机构，阀门B锁紧机构与极限位置保护机构。

3.设计功能说明首先对各模块依次说明，从左下角的动力模块开始，此模块包括主泵组，备用泵组，溢流阀，过滤器。

在正常运行时，主泵组的两个45KW电机运转，输出90KW功率，若压力表检测到系统失压，会通过电控模块开启备用泵组，并发出检修信号，提示检修主泵组。

动力模块提供的流量进入下面的总控模块，总控模块包括保护阀，总控制阀与节流分流机构。

保护阀供能在最后的极限位置保护机构部分会着重解释，总控阀实现油缸A、B的同步运行或异步运行。

总控模块后接分流机构，分流机构在此处着重说明，在初步设计时我查阅了相关的论文与设计，了解到了现今主流的同步回路主要有下面三种实现方法： 1、油路并联，且每路各接一个节流阀，实现各路流量一致。

2、利用伺服阀、传感器与电控系统，通过电控系统的控制算法实现精确分流。

3、使用分流集流阀，利用其机械结构按比例分流集流，实现同步。

对比上面三种方法，利用多节流阀的方法是最简单的方法，但是在实际应用中会遇到一定问题，多个节流阀之间往往很难保证一致性，故调试与安装较为复杂，且稳定性不高。

题目液压启闭机设计姓名余楠学号 10 授课教师龚国芳魏建华专业机械电子专业(混合班)1.设计题目及要求设计题目：1600KN液压启闭机主要技术参数：型式：活塞式双缸液压启闭机最大启门力：2×1600kN工作行程：最大行程：液压缸计算压力：≥15MPa且≤20MPa液压缸内径：Φ400mm（推荐值）活塞杆直径：Φ180mm（推荐值）启闭速度：≥min液压泵电动机组单机功率：≤45kW液压泵电动机组应不少于两套，互为备用。

操作要求:（1）液压系统应有双缸同步及单缸动作回路（安装工况），双缸同步偏差≤20mm。

（2）本机操作闸门至上、下极限位置或设定的任一开度位置时，液压泵电动机应自动切断电源，特别是当闸门到达下极限位置时，应确保安全运行。

（3）闸门在全开或设定的任一局部开启位置时，启闭机的液压系统中的保压锁锭回路能可靠地将闸门固定在上极限或设定的位置处。

（4）闸门自全开位置或局部开启预置位置下滑150mm时，或双缸同步偏差超过20mm时，液压泵电动机自动投入运行，将闸门提升恢复原位。

若继续下滑至160mm，液压泵电动机尚未投入运行时，应自动接通另一组液压泵电动机，将闸门提升恢复原位；若继续下沉至200mm时，在集控室及现场均应有声光报警信号。

2.液压系统原理图该设计原理图由Eplan-fluent软件设计，如下图所示。

根据该图可以看出，本液压设计原理图可分为八部分，分别为，动力模块，总控模块，分流机构，阀门A启闭机构，阀门A锁紧机构，阀门B启闭机构，阀门B锁紧机构与极限位置保护机构。

3.设计功能说明首先对各模块依次说明，从左下角的动力模块开始，此模块包括主泵组，备用泵组，溢流阀，过滤器。

在正常运行时，主泵组的两个45KW电机运转，输出90KW功率，若压力表检测到系统失压，会通过电控模块开启备用泵组，并发出检修信号，提示检修主泵组。

动力模块提供的流量进入下面的总控模块，总控模块包括保护阀，总控制阀与节流分流机构。

科技创新岗南水库位于河北省平山县岗南镇附近的滹沱河干流上，是海河流域子牙河水系滹沱河中下游重要的大（Ⅰ）型水利枢纽工程，水库以防洪、灌溉和城市供水为主，岗南水库防洪启闭设备主要布设在二坝、进出口、新增溢洪道、正常溢洪道四个工程部位，共有各式闸门30扇，其中有14扇为通过液压系统控制的闸门。

结合平时对液压系统的维护与操作实际，下面对液压启闭机的性能作简单分析。

1.液压启闭机的结构与工作原理液压启闭机主要包括液压传动系统和电气控制系统，由液压泵组、液压阀组、液压缸、油箱及附件组成。

液压泵是动力输出元件，它为整个系统提供最初始的动力；液压阀包括节流阀、换向阀、溢流阀等，其作用是对液压油的压力、方向、流量等进行调节，以实现对液压系统各种性能的要求；液压缸是整个系统的执行元件，液压油带来的液压能最终将在液压缸内转化为闸门启闭的机械能；油箱用于储油及散热并将液压油中的杂质进行沉淀，分离油中的空气和水分；附件包括油管、接头、压力表、滤油器等。

当电动机启动后，液压泵抽动液压油，将机械能转化为液压能，液压油通过油管到达油缸，经换向阀的调节后，液压油可进入有杆腔或无杆腔。

进入有杆腔后，液压油推动活塞上升，液压能转化为机械能，闸门随之上升；同理，液压油进入无杆腔，活塞下降，闸门闭合。

2.液压启闭机的应用特点液压启闭机几乎适用于所有规模的闸门，小到进水闸、退水闸，大到溢洪道，都有液压启闭机的用武之地。

对于水头低，门体小，启闭行程短的地方，可采用平板闸门加液压启闭机来控制水流；对于水头高，门体大，所需启门力大，启闭行程长的地方，可采用弧形闸门加液压启闭机来控制水流。

液压启闭机相对应传统的螺杆启闭机或卷扬启闭机来说，有两个明显优势，一是不用设立启闭机房。

这对于一些地势条件复杂的地方，如岗南水库引岗渠、泄洪洞出口，现场条件根本不允许建立大型启闭机房，但一间能够容纳液压基站和控制柜的房间就能满足液压启闭机的要求。

二是自动化控制程度高。

精心整理题目液压启闭机设计姓名余楠学号授课教师龚国芳魏建华专业机械电子专业(混合班)1.操作要求（1）液压系统应有双缸同步及单缸动作回路（安装工况），双缸同步偏差≤20mm。

（2）本机操作闸门至上、下极限位置或设定的任一开度位置时，液压泵电动机应自动切断电源，特别是当闸门到达下极限位置时，应确保安全运行。

（3）闸门在全开或设定的任一局部开启位置时，启闭机的液压系统中的保压锁锭回路能可靠地将闸门固定在上极限或设定的位置处。

（4）闸门自全开位置或局部开启预置位置下滑150mm时，或双缸同步偏差超过20mm时，液压泵电动机自动投入运行，将闸门提升恢复原位。

若继续下滑至160mm，液压泵电动机尚未投入运行时，应自动接通另一组液压泵电动机，将闸门提升恢复原位；若继续下沉至200mm时，在集控室及现场均应有声光报警信号。

2.液压系统原理图该设计原理图由Eplan-fluent软件设计，如下图所示。

根据该图可以看出，本液压设计原理图可分为八部分，分别为，动力模块，总控模块，分流机构，阀门A启闭机构，阀门A锁紧机构，阀门B启闭机构，阀门B锁紧机构与极限位置保护机构。

3.设计功能说明首先对各模块依次说明，从左下角的动力模块开始，此模块包括主泵组，备用泵组，溢流阀，过滤器。

在正常运行时，主泵组的两个45KW电机运转，输出90KW功率，若压力表检测到系统失压，会通过电控模块开启备用泵组，并发出检修信号，提示检修主泵组。

动力模块提供的流量进入下面的总控模块，总控模块包括保护阀，总控制阀与节流分流机构。

保护阀供能在最后的极限位置保护机构部分会着重解释，总控阀实现油缸A、B的同步运行或异步运行。

总控模块后接分流机构，分流机构在此处着重说明，在初步设计时我查阅了相关的论文与设计，了解到了现今主流的同步回路主要有下面三种实现方法： 1、油路并联，且每路各接一个节流阀，实现各路流量一致。

2、利用伺服阀、传感器与电控系统，通过电控系统的控制算法实现精确分流。

2003年3月JOU RNAL O F HOHA IUN I V ERSITY　CHAN GZHOU M ar.2003 文章编号:100921130(2003)0120066203液压启闭机缸体有限元分析计算胡友安(河海大学机电工程学院,江苏常州　213022)摘要:分别采用常规方法和有限元方法对三峡深孔弧门液压启闭机缸体进行强度计算,并对计算结果作了分析.关键词:缸壁强度;有限元计算;液压启闭机中图分类号:TB115 文献标识码:A 在水利工程中,液压启闭机的使用越来越广泛,它已逐步取代了机械式启闭机.例如三峡水利枢纽工程中各类液压启闭机,总计达120多台,总重在9700t以上,其中最大启门力为4500kN,闭门力为500kN[1].液压启闭机大都安装在水利枢纽工程的泄洪、发电、通航等重要关键部位.它们的安全可靠性和稳定性至关重要,将直接影响工程质量和各种效益的发挥.液压启闭机缸壁强度的计算结果,对液压启闭机的设计和制造有较大的影响,关系到它运行的安全性、可靠性和制造的经济效益.目前常规设计计算一般按《水利水电工程启闭机设计规范SL41293》(以下简称《规范》)进行,对于大型的和重要的液压启闭机则还需进行有限元分析计算,且两种计算结果都应满足《规范》中规定的强度要求.1　液压启闭机的主要设计参数三峡水利枢纽溢洪坝深孔弧形工作门液压启闭机有23台套,每扇闸门重为240t,孔口尺寸H×B=7.0m×9.0m;弧门支铰高程103.00m,位于坝轴线下游29.233m;弧门面板半径R=16m,其底缘高程为0.09m.油缸吊头与弧门吊耳铰接,单吊点.弧门吊耳中心高程100.80m(全关位),弧门支铰中心至弧门吊点中心(半径)距离为15.40m,弧门检修全开度时的门底缘高程为100.10m,工作全开度时的门底缘高程为99.35m.液压启闭机采用双向双作用油缸,缸筒结构如图1所示.额定启门力为4000kN,额定闭门力为1000kN,工作行程为10.70m,检修行程为11.293m,启门速度为0.8m m in,闭门速度为0.5m m in,油缸内径为650mm,活塞杆直径为380mm.根据液压启闭机在工作时的危险工况,取计算工况为缸体有杆腔端部承受总拉力4500kN,缸体内部油压p=20.3M Pa.缸体材料采用德国曼内斯曼公司制造的大口径无缝钢管,材料牌号为ST65.材料的力学性能为:强度极限Ρb=703M Pa;屈服极限Ρs=325M Pa;弹性模量E=210GPa;泊松比Λ=收稿日期:2002205210作者简介:胡友安(1963-),男,湖北黄陂人,副教授,机电控制及自动化专业.0.3.该材料是塑性材料,根据《规范》要求,取[Ρ]=0.4Ρs =130M Pa ,[Ρzh ]=1.1[Ρ]=143M Pa.图1　缸体工程图F i g.1　Eng i n eer i n g draf t of hydraul i c cyl i n der 2　液压启闭机缸体分析计算2.1　按《规范》设计计算根据《规范》设计计算缸筒缸壁强度的结果如下:(a )距法兰和支承凸缘足够远的断面处(D ∆≥10),缸壁应力为:纵向应力[Ρ]z1=34.69M Pa ,环向应力[Ρ]h1=124.7M Pa ,折算应力[Ρ]zh1=111.7M Pa ;(b )缸体与法兰接头断面处,缸壁应力为:纵向应力[Ρ]z1=119.26M Pa ,环向应力[Ρ]h1=150.27M Pa ,折算应力[Ρ]zh1=137.4M Pa .2.2　按有限元设计计算图2　缸体的力学模型、载荷和约束F i g .2　The m echan i cs m odel ,loads and con stra i n ts of hydraul i c cyl i n der根据液压启闭机的工作情况,缸体中部为固定铰支座,如图1所示,右部为缸体有杆腔,左部为缸体无杆腔.取右半段缸体有杆腔4.553m 部分进行分析.由于在1m 长度处缸体固定于混凝土基础上,所以该处简化为固定约束.内压力20.3M Pa 加于缸体内表面上,总拉力4500kN 加于24个螺栓所在位置,平均每个螺栓拉力为187.5kN .其力学模型、载荷和约束如图2所示. 这是一个轴对称问题.由于计算机的硬件和软件的处理能力都很强,可直接对三维实体进行网格划分.采用八节点块单元,共计将缸体剖分为58676个单元,17096个节点,这些工作全部由计算机软件自动完成.76第17卷第1期 胡友安　液压启闭机缸体有限元分析计算该八节点块单元的位移函数为:u =a 1+a 2x +a 3y +a 4z +a 5x y +a 6x z +a 7y z +a 8x y z应变分量:{Ε}={Εx Εy Εz Χx y Χy z Χx z }T ={5u 5x 5v 5y 5w 5z 5u 5y +5v 5x 5v 5z +5w 5y 5u 5z +5w 5x}T 应力分量:{Ρ}={Ρx Ρy Ρz Σx y Σy z Σzx }T用A n sys 5.7软件对其进行计算,计算结果自动列出各节点处的3个主应力值和按第四强度理论(von M ises 理论)得出各节点的相当力值Ρrd4,即《规范》中的折算应力Ρzh .z =0平面(水平面)内部分节点的应力分布如图3所示.3图3　z =0平面内部分节点的应力值(单位:M Pa )F i g .3　The node nu m ber and stress of z =0plane a .从图3可以看出:最大应力值为143M Pa ,发生在距法兰支承凸缘较远处的缸体截面环形区.满足强度条件Ρrd4≤[Ρzh ]=143M Pa ,与用《规范》设计计算缸筒缸壁折算应力111.7M Pa 相比,增加约30%.这是由于在有限元计算中,考虑了法兰上螺栓拉力对缸壁的弯曲应力的影响.b.缸体与法兰接头断面处,缸壁的内表面环形区的应力值为114M Pa .满足强度条件Ρrd4≤[Ρzh ]=143M Pa ,与用《规范》设计计算应力Ρzh1=137.4M Pa 相当.c .从计算结果可知,在截面尺寸改变处,即法兰与筒体联接处,由于过渡平滑,其最大应力值为Ρrd4=106M Pa ,未出现应力集中,所以该结构设计得较合理.参考文献:[1]　S L 41293水利水电工程启闭机设计规范[S ]The F i n ite Ele m en t Ana lysis of Hydraul i c Cyl i n derStrength of Hydraul i c Ho istHU Y ou -an(Co llege of M echan ical &E lectrical Engineering ,HohaiU n iv .,Changzhou 213022,Ch ina )Abstract :Generally the calculati on of hydraulic cylinder strength used to T he w ater conservancy and hy d rop o w er eng ineering hy d rau lic hoist to d esig n the stand ard SL 41293,but it needs to p ro 2ceed the F in ite E le m en t A nalysis (FEA )at i m po rtan t engineering .T h is paper in troduces the cal 2culati on results of the hydraulic cylinder strength of the deep 2ho le radial gate hydraulic ho ist bym ean s of the o rdinary m ethod and the FEA m ethod res pectively ,then analyzes the results.Key words :cylinder w all strength ;FEA ;hydraulic ho ist 86 河　海　大　学　常　州　分　校　学　报 2003年3月。

液压启闭机的组成和工作原理液压启闭机一般由液压系统和液压缸组成.在液压系统的控制下,液压缸内的活塞体内壁做轴向往复运动,从而带动连接在活塞上的连杆和闸门做直线运动,以达到开启、关闭孔口的上的. 液压系统包括动力装置、控制调节装置、辅助装置等.多套启闭机可共用一个液压系统.动力装置一般为液压泵,它把机械能转化为液压能.液压泵一般采用容积式泵,如叶片泵和柱塞泵.叶片泵和柱塞泵有结构紧凑,运转平稳,噪音较小,使用寿命长等优点.柱塞泵虽然价格较高,但可以得到高压、大流量,且流量可调.近年来国内液压启闭机普通采用中高压,所以大多数采用柱塞泵.另外,因其重要性,液压启闭机的液压系统一般设置两套液压泵,互为备用.控制调节装置是指液压控制阀组,包括节流阀、换向阀、溢流阀等阀组,其作用是对液压油的流量、方向、压力等方面各自起控制调节作用,以实现对液压系统的各种性能要求.启闭机上液压控制阀大多数是标准元件,并普通采用插装技术.插装阀具有组合机能强,集成度高,噪音低,密封性好,机构紧凑,全球维护等优点.选择不同结构及形式的先导控制阀、控制盖及集成块与插装件组合,便可获得具有换向、调压、调速等功能的插装阀组.双吊点的液压启闭机因不能像卷扬式启闭机一样采用机械同步,故控制阀组需考虑同步措施.辅助装置包括油箱、油管、管接头、压力表、滤油器等.油箱的用途是储油和散热,并能沉淀油中杂质,分离油中的空气和水分等.油管、管接头把动力装置、调节控制装置、液压缸连接起来,组成一个完整的液压回路,液压油中杂质会使运动零件磨损,增加泄露和减少元件的寿命,甚至堵塞阀组等,影响液压系统的使用,设置滤油器对液压油进行过滤是十分必要的.液压缸是液压传动中的执行元件,把液压油的液压能转化为机械.液压缸由缸体、端盖、活塞、活塞杆、吊头等零件组成.根据液压缸内压力油的作用方向可分为单作用液压缸和双作用液压缸两类.单作用液压缸常是柱塞式或者套筒,也可以是活塞式.双作用液压缸形成两个油腔,两个油腔都可以进出压力油.液压启闭机也称之为闸门液压启闭机,它是指利用液体的压力能来传递能量，从而控制闸门的开启或关闭的一种启闭机。

液压启闭机的原理分析及选择作者：谢华来源：《科学与财富》2012年第12期摘要：启闭机是水利、电力工程专用的永久设备，其能实现闸门的开启和关闭、拦污栅的起吊与安放。

启闭机可分为固定卷扬式启闭机、螺杆启闭机、液压启闭机、移动式启闭机。

其中液压启闭机又称液压缸，其有着广泛的应用。

本文从原理、故障分析、选用以及维修维护4方面对液压启闭机进行了介绍。

关键词：液压启闭机机电一体化维护1、液压启闭机原理结构分析液压启闭机是将液压系统的压力能转换成直线往复运动形式的机械能。

它结构简单，工作可靠，在各种机械的液压系统中得到广泛应用。

按结构形式分为活塞式、柱塞式和摆动式；按作用方式可分为单作用液压启闭机和双作用液压启闭机。

对于单作用液压启闭机，可以是活塞单相作用，由弹簧使活塞复位，也可以是柱塞单向作用，由外力使柱塞返回；对于双作用液压启闭机，可以是活塞双作用或双柱塞双作用，各有不同。

液压启闭机尽管型式不同，但其原理均是利用液体的压强以及受力面的不同，产生强大的拉力。

典型液压启闭机主要由缸体组件（缸体、前后端盖）、活塞组件（活塞、活塞杆）、密封装置（密封环、密封圈）、缓冲装置以及排气装置组成。

以单活塞单向作用液压启闭机为例，缸体和密封装置构成密闭空间，保证了不同侧液体的压强，活塞组件作为动能传递的媒介。

2、液压启闭机的常见故障液压系统的工作是在封闭的管道和壳体中进行的，无法从外部观察，因此安装和测量都不够方便，同时其对故障敏感，因此液压传动系统的故障率较高，且出现故障难以查找原因。

此外，液压启闭机作为液压系统的组成部分之一，其故障往往与整个系统有关。

作为动力元件，液压启闭机产生故障往往对生产的影响较大。

本文首先介绍液压启闭机的常见故障及其原因，之后再介绍其解决和日常维护的方法。

从故障现象分，液压启闭机故障主要表现为：2.1液压启闭机泄露液压启闭机泄露分为内泄漏和外泄露，其中内泄漏主要影响液压启闭机的技术性能，使其无法达到设计的压强，从而影响工作压力、运动速度以及工作平衡性；外泄漏不仅会污染环境，还容易导致火灾。

题目液压启闭机设计姓名余楠学号 3120000110 授课教师龚国芳魏建华专业机械电子专业(混合班)1.设计题目及要求设计题目：1600KN液压启闭机主要技术参数：型式：活塞式双缸液压启闭机最大启门力：2×1600kN工作行程：5.5m最大行程：5.7m液压缸计算压力：≥15MPa且≤20MPa液压缸内径：Φ400mm（推荐值）活塞杆直径：Φ180mm（推荐值）启闭速度：≥0.6m/min液压泵电动机组单机功率：≤45kW液压泵电动机组应不少于两套，互为备用。

操作要求:（1）液压系统应有双缸同步及单缸动作回路（安装工况），双缸同步偏差≤20mm。

（2）本机操作闸门至上、下极限位置或设定的任一开度位置时，液压泵电动机应自动切断电源，特别是当闸门到达下极限位置时，应确保安全运行。

（3）闸门在全开或设定的任一局部开启位置时，启闭机的液压系统中的保压锁锭回路能可靠地将闸门固定在上极限或设定的位置处。

（4）闸门自全开位置或局部开启预置位置下滑150mm时，或双缸同步偏差超过20mm时，液压泵电动机自动投入运行，将闸门提升恢复原位。

若继续下滑至160mm，液压泵电动机尚未投入运行时，应自动接通另一组液压泵电动机，将闸门提升恢复原位；若继续下沉至200mm时，在集控室及现场均应有声光报警信号。

2.液压系统原理图该设计原理图由Eplan-fluent软件设计，如下图所示。

根据该图可以看出，本液压设计原理图可分为八部分，分别为，动力模块，总控模块，分流机构，阀门A启闭机构，阀门A锁紧机构，阀门B启闭机构，阀门B锁紧机构与极限位置保护机构。

3.设计功能说明首先对各模块依次说明，从左下角的动力模块开始，此模块包括主泵组，备用泵组，溢流阀，过滤器。

在正常运行时，主泵组的两个45KW电机运转，输出90KW功率，若压力表检测到系统失压，会通过电控模块开启备用泵组，并发出检修信号，提示检修主泵组。

动力模块提供的流量进入下面的总控模块，总控模块包括保护阀，总控制阀与节流分流机构。

1#泄洪排沙洞液压启闭机液压系统设备设计、计算说明书1、设备技术参数及技术要求额定启门力：F1=4500KN额定闭门力：F2=1200KN启门速度：V1≥0.6m/min油缸内径：D=680mm 活塞杆直径：d=380mm油缸工作行程：L=11100mm 油缸最大行程：L0=11500mm2、油缸控制回路设计、计算说明2.1主机控制回路压力、流量的计算：油缸有杆腔面积S1=π×（D２-d２）/4=0.25dm２油缸无杆腔面积S2=π×D２/4=0.363dm２油缸无杆腔与有杆腔面积比λ=S2/S1=1.45油缸启门油压P1=F1/S1=4.5/（0.25×10－２）=18MPa油缸闭门油压P2=F2/S2=1.2/（36.3×10－２）=3.3MPa油缸启门时有杆腔流量Q1=6×0.25=150L/min油缸启门时无杆腔流量Q1′=1.45×150=217.5L/min油缸提升时有杆腔流量Q1=7.4×34.34=254L/min油缸下降时无杆腔流量Q1′=1.46×254=370.8L/min油缸闭门时无杆腔流量Q2=5×50.24=251L/min2.5控制组件的设置压力继电器SP2----------------用于主机启门超压保护，当系统启门压力超过额定启门工作压力时，压力继电器向主控系统发出信号，主控报警。

压力继电器SP3---------------用于主机有杆腔失压保护，当闸门启门过程中，因管路破裂等原因而引起的系统压力下降时，压力继电器向主控系统发出信号，主控报警停机。

压力继电器SP4---------------用于主机闭门超压保护，当系统闭门压力超过额定闭门工作压力时，压力继电器向主控系统发出信号，主控报警。

压力继电器SP5--------------用于副机提升超压保护，当系统启门压力超过额定工作压力时，压力继电器向主控系统发出信号，主控报警。

1 绪论课题背景启闭机在水闸的应用中非常广泛，这是由于油缸内的油液具有缓冲和减震作用，适宜于控制闸门在高水头、不同开度下的无振安全运行；并可对闸门实施下压力，使闸门自重较轻，节约成本。

传统的启闭机有螺杆启闭机和卷扬启闭机，近年来液压启闭机在水闸的应用中日渐增多，尤其是江浙沪沿海的发达一带河流入海口处的挡潮闸，液压启闭机的应用尤为广泛。

液压启闭机的工作原理是用液压泵把原动机输出地机械能变成液压能，然后经由管道、液压阀进入液压缸，通过液压缸把液压油的液压能变成工作机的机械能，从而驱动水工闸门完成启门和闭门等动作。

液压启闭机的油缸与闸门经吊头连接，通过液压油在油缸上下腔的施压与排放、活塞杆在油缸中的伸缩对闸门产生实施推力或拉力，从而达到启闭闸门的目的。

启闭机的液压油为柔性工作介质，可减轻闸门局部开启时高速水流对闸门产生的振动，有利于闸门的平稳运行。

另一方面，液压启闭机采用的行程检测装置测量准确，并通过控制，实现闸门的自动化控制。

行程检测装置采集的信号可传至远方集控室，为实现集中控制和远方自动化控制条件。

用于水闸的液压启闭机的工作方式主要有两种：一种是直升门式，闸门为平板门，闸墩上设排架，液压活塞杆埋设于闸墩中，闸门开启时，由两侧活塞杆将闸门垂直顶起；另一种是弧形门式，闸门为常用的弧形门，液压启闭机布置在两侧闸墩的侧面上，闸门启闭时，由两侧的活塞杆将闸门沿弧形轨迹拉起。

主要参数表1-1：主要参数表2 设计方案简述液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。

着手设计时，必须从实际出发，有机地结合各式各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单工作可靠，成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。

液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。

一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行：（1）进行工况分析，确定系统的主要参数；（2）制定基本方案，拟定液压系统原理图；（3）选择液压元件；（4）确定液压执行元件的形式；设计要求是进行每项工程设计的依据。

南水北调中线工程液压启闭机系统设计研究摘要：南水北调中线工程液压闭机主要用于各种控制门。

起动机组运行由调度中心远程控制，调整闸门开度，稳定总水量和水位，保证供水安全。

根据国内外先进的液压结算机设计经验，设计了南北调水中心线工程液压结算机系统，分析了其设计方案和液压系统，实践表明液压结算机系统稳定、可靠、耐用，并且可以符合工程要求。

关键词：液压启闭机；节制闸；远程控制；南水北调中线工程；前言河南省南水北调一期干渠北段是南水北调重点控制工程。

总断面长度为195 249公里。

共有9个设计单位，有335座不同类型的建筑物，按职能划分为控制、控制、维护、取水口和配水口。

南北主要输水渠道全年供水，全线供水调控、自动化和保障率较高。

液压启闭机液压驱动结合电气控制实现自动控制，缓冲性能好，调速方便，能更好地满足工程运行管理要求。

因此，节制闸、控制闸、分水口门工作闸门的启闭设备均选用液压启闭机。

一、液压启闭机设计1.设计原则液压闭机设备应符合本工程四季运行要求、液压工程后的丛式机组设计规范以及水工建筑物的线形截面和布置要求。

设备必须美观，线条流畅，表面光滑，颜色协调一致。

启闭机的结构装配类型应符合国家铁路和公路运输法规、施工、吊装和运输的刚度要求以及设备现场最大吊装单位的要求。

2.运行操作要求弧形闸门分节制闸和控制闸，故有两种运行操作要求。

节制闸液压启闭机。

节制闸的运行方式分为小开度（调水）流量调节和大区间局部开启/关闭运行，其中大于1m范围的运行区域为大区间运行。

大间隔模式根据给定的多阶V-t曲线工作，根据控制门的工作情况，液压启闭机的工作方式如下:全开和全关调速工作、全开或全开和小开。

每个液压泵站配备两个手动可变油泵电机单元。

当小型开口(供水)调整流量时，一个单元工作并相互预留；当本地操作间隔打开/关闭时，两个组同时运行。

任意开门时，油缸活塞杆因泄漏滑动20毫米以上时，电气控制系统应发出声光信号，自动启动油泵，使门恢复到规定高度。

船闸液压启闭机液控系统的设计分析作者：周军来源：《中国科技纵横》2014年第12期【摘要】船闸启闭机是船闸开启和关闭的重要关键设备，有效保障水道运输的畅通。

本文结合工程实例，对船闸启闭机的工艺要求进行分析，对启闭机液压系统设计进行研究和探讨。

【关键词】船闸启闭机液压控制系统1 引言目前，船闸在水运交通中仍占有重要地位，是水道中极其重要的交通枢纽。

船闸交通枢纽中，船闸的启闭机系统是确保船闸安全顺畅的前提条件，所以对船闸启闭机系统进行研究具有重要意义，本文对有关船闸启闭机液压系统的设计进行分析和探讨，不足之处，敬请指正[1]。

2 船闸液压启闭机的优点和工艺要求2.1 船闸液压启闭机的优点船闸液压启闭机的作用是用来开启和关闭闸门，相关的机械设备称之为船闸启闭机械，其荷载变化范围比较大，启闭速度很慢，但是可靠性要求比较高。

近些年来，对于液压系统的研究促进了启闭机的发展，液压可以起到缓冲和减震的作用，在一定程度上实现了无级变速，而且操作起来难度较低，实现了机械自动化[2]。

最重要的是启闭机液压系统容易实现元件的过载保护，液压元件易于实现系列化、通用化，所以其元件的设计、制造和推广也比较容易。

2.2 船闸液压启闭机的操作要求船闸液压启闭机的操作流程如图1所示：船只进入闸室向下游行进时，首先关闭上游闸门，提下游阀门对闸室进行泄水平压后，开下游闸门，落下游阀门；船只进入闸室向下游行进时，关下游闸门，提上游阀门对闸室进行充水平压后，打开上游闸门。

一般而言，全闸有四个机房，上下闸首的左右岸各设一个机房[3]。

每个机房配备一套液压控制系统。

这一套液压控制系统可以实现五种工况，包括提阀门、自落阀门、强落阀门、开闸门以及关闸门。

闸门的运行条件是静水启闭，阀门要求能动水启闭，并需设置局部开启的要求。

在船闸启闭时要求液压缸运行稳定可靠，尽量不要出现爬行和振动等不良情况，而且要使阀门稳定可靠地停止在任何一个位置。

3 船闸启闭机液压系统设计3.1 系统设计启闭机液压系统控制单元由以下几个部分组成，包括系统压力和系统卸荷回路控制、人字门启闭机回路控制、充泄水阀门启闭机回路控制。

液压闸门启闭机电气控制系统电路分析发布时间：2022-11-18T02:55:37.337Z 来源：《城镇建设》2022年14期作者：查正进[导读] 伴随着我国经济高速发展，使得水利工程项目的建设越发受到人们的重视。

查正进盐城市射阳河闸管理所江苏省盐城市 224300摘要：伴随着我国经济高速发展，使得水利工程项目的建设越发受到人们的重视。

其中针对液压闸门进行建设，属于水利工程项目中十分重要的组成部分。

而做好电路设计，则属于液压闸门建设的关键。

基于此，本文主要分析了闸门启闭机的构成提出了液压闸门启闭机电气控制系统电路的设计方法，确保能够很好的实现液压闸门建设与发展的合理化，最大化提升系统电路的控制能力，为相关工作人员提供一定的技术参考。

关键字：液压闸门；启闭机；电气控制引言：在水利工程项目的建设中，其中液压闸门的工程建设环节，基本上液压闸门的启闭机的电气控制系统，可以很好地起到对电路方面的合理化控制。

因此，就需要进行科学合理的电气控制设计，这样才可以很好的保障符合项目的设计与处理方式，保障系统运行的合理性。

1 液压闸门启闭机构成水利工程当中的液压闸门使用中，起到了十分重要的价值，也是当前工作人员比较常用的启闭模式。

液压启闭机的设计上，由两部分构件组成。

分别是液压系统与电气控制系统。

液压系统的运行中，主要是系统执行设备、油泵、电动机以及油箱为主要的组成部分[1]。

其次，在液压启闭机的电气控制当中，需要始终保持电机稳定运行，同时全面提升活塞杆的使用率，这样就可以实现系统的自锁功能。

在液压启闭机的电气控制进程中，往往需要大量的继电器以及传感器。

这样的设计方式下，可以很好的实现对外界环境的良好控制，并从根本的角度上，对于电气控制的系统，实现良好的稳定处理效果。

在继电器与传感器的使用中，一旦出现严重的接触不良，就会直接导致安全事故的发生。

相关工作人员的日常运维中，需要重视起对电气系统的合理化调整，避免出现一定的质量问题。